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[环保回声] 专家称湿法脱硫是京津冀雾霾天气元凶之一

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发表于 2014-4-25 11:42:38 |显示全部楼层

专家称湿法脱硫是京津冀雾霾天气元凶之一今年1月以来雾霾天气几乎天天光临我国中东部、东北及西南部分地区,其中污染最为严重的是京津冀区域。
    严重雾霾的成因何在?弥漫在空气中的污染物又有哪些来源?京津冀何以成为重污染区?国家、各省(区/市)、企业从“十一五”开始至今投入了大量的资金治理大气环境,为什么越治理空气质量越差?雾霾污染重灾区的京津冀区域应采取怎样的应对方式?笔者从事环保工作多年,参与建设了大大小小湿法脱硫装置三十多套,回眸近几年治理大气污染的经验和体会,拟问诊雾霾,在弥漫的雾霾中找到治理的最佳答案。
    一、雾霾形成四大要素

    1)SO2和NOX
    SO2和NOX是雾霾形成的原凶,大气中如果没有或少量存在SO2和NOX这两种物质,不会形成雾霾气象,这是目前从事于大气治理或大气研究的科技人员已经形成的共识。对大气中SO2和NOX贡献最大的是燃煤锅炉、钢厂烧结机、水泥窑炉、玻璃窑炉等。
    2)水
    水是形成雾霾气象的又一关键要素,特别是水变成细小的雾滴后,与SO2或NOX结合形成亚硫酸或亚硫酸盐和亚硝酸或亚硝酸盐,漂浮在大气中,遇到悬浮在大气中的尘,结合形成雾霾。对大气中的水雾滴、(亚)硫酸或(亚)硫酸盐、(亚)硝酸或(亚)硝酸盐雾滴贡献最大的是电厂、钢厂、玻璃厂、水泥厂等湿法脱硫装置和电厂的循环冷却水塔。就京津冀地区而言湿法脱硫装置,每天将成千上万吨的水雾滴、(亚)硫酸或(亚)硫酸盐、(亚)硝酸或(亚)硝酸盐雾滴的混合体排入大气(大家常见的烟囱冒出的白白的水蒸气)。
    3)尘
    大气中的尘来源于沙尘、工业窑炉(电厂、钢厂、水泥厂、玻璃厂等)烟囱排放的粉尘、建筑工地和裸露地表扬尘。大气中可以形成PM2.5的粉尘颗粒最主要来源于工业窑炉。特别是近年来工业窑炉大部分采用布袋除尘器除尘,大颗粒的粉尘均被其捕捉,细小颗粒的粉尘可以穿过布袋纤维进入大气漂浮在空中,为形成雾霾气象创造了条件。
    4)特定的气象条件
    静风、高湿、逆温气候,使得大气中的PM2.5颗粒不能及时扩散,不断累积,空气质量不断增加,推动空气水平流动和垂直环流的推动力也在不断增加,雾霾现象使得太阳光穿过PM2.5污染层发生折射,地表温度降低,大气垂直环流的推动力也降低,空气流动更加困难。
    二、京津冀何以成为重污染区
    京津冀地区是我国以煤为能源产业的主要聚集区域之一。“十一五”期间根据国家环保政策,该地区投入了大量的资金建设SO2脱除装置和烟气除尘装置。为了提高脱硫效率,各企业根据环保部门的要求,建设的脱硫装置基本以湿法脱硫为主导。由于技术原因和企业追求经济利益,大部分建成的湿法脱硫装置运行,基本采用不投或少投脱硫剂(氧化钙、氧化镁或氨)方式运行。大量的SO2和NOX在吸收塔中与水雾结合形成(亚)硫酸或(亚)硫酸盐、(亚)硝酸或(亚)硝酸盐雾滴的混合体,以及大量的水蒸气,通过不低于80米的烟囱排放进入了大气。这些混合体质量轻,悬浮在大气中,烟囱越多、湿法脱硫装置越多,进入大气的可形成PM2.5的元素越多。加上由于太行山脉这个固有的屏障,河北地区静风天气多,空气流动少,污染容易累积,如果遇有西部地区过来的较大气流就可以直接将污染物扩散至了北京、天津地区,反之北京、天津地区的污染物也会扩散并累积在河北地区,逾越不过太行山脉。
    三、大气环境为什么越治理越差
    PM2.5是由SO2、NOX、水、粉尘为主体,在特定的气象条件下形成的次生颗粒。过去没有对燃煤锅炉以及工业窑炉展开大范围的环保减排治理情况下,SO2和NOX经烟囱排放进入大气,SO2和NOX在大气中寻找水、粉尘、氨等形成(亚)硫酸或(亚)硫酸盐、(亚)硝酸或(亚)硝酸盐,在特定的气象条件下方可形成雾霾气象,就像形成海市蜃楼天气景观一样,几率不大。但是一旦遇到阴雨天气,就会产生酸雨现象,几乎下雨就一定是酸雨。
    而自“十一五”以来,我国大部分地区按照环保部的要求,建设了许多烟气脱硫装置,在水资源比较充足的地区以及SO2和NOX排放集中区域,脱硫技术多采用环保部门推荐的湿法脱硫技术。所有湿法脱硫技术(石灰石-石膏法、氨法、镁法、双碱法等)的关键核心设备——脱硫塔均采用了大量的雾化喷嘴进行喷淋,提高脱硫吸收浆液的比表面积,增加汽液反应的几率,达到提高脱硫效率的目的。这样,每一个湿法脱硫装置就是一个PM2.5发生器,没有与脱硫剂反应的SO2、NOX与水雾滴结合形成(亚)硫酸或(亚)硝酸脱硫,与脱硫剂反应的,没有被吸收塔内除雾装置扑捉到的(亚)硫酸盐、或(亚)硝酸盐与未被除尘设备收集的粉尘在吸收塔中轻易地结合,形成了形成PM2.5的核,同时大量的水蒸气(湿法脱硫将烟气温度由130℃用水降低至60℃排放)也通过烟囱排放进入了大气,为PM2.5的快速形成创造了条件。所以湿法脱硫装置越多的地区,空气质量越来越差。河北和内蒙都是燃煤多的省份,内蒙的燃煤量是河北省的一倍,但是由于水资源的原因,内蒙地区60%的电厂采用半干法脱硫技术,而河北恰恰相反,燃煤量较内蒙少,但空气质量较内蒙差很多,河北省境内的电厂、钢厂、玻璃窑炉等几乎全部采用湿法脱硫装置,除地理位置的条件外,湿法脱硫装置每天将成百上千吨的人造的PM2.5次生颗粒排入大气是主要原因之一。根据统计和官方发表的报告,全国空气污染污染最严重的城市,前十位中河北占了七位。
    湿法脱硫一直以脱硫效率高而受到环保部门以及国内一些环保专家的青睐, “十一五”期间,全国各地建设了许多湿法脱硫装置,从表象看,湿法脱硫装置削减了大量SO2,但是本质上又形成了新的污染源,并且污染的强度远大于SO2对大气污染的贡献。笔者可以肯定地告诉大家,如果现在河北将采用湿法脱硫空塔喷淋技术的脱硫装置全部关停,不运行,不脱硫,河北的天空一定很蓝,雾霾天气一定远离河北而去。最近国务院决定划拨50亿资金给京津冀地区治理大气污染,希望国家环保部门组织专家研究笔者的建议,采用切实可行的大气治理技术,并且要区域性地联防联控,不要重蹈覆辙,浪费人力、物力和财力,陷入空气越治理越差的怪圈。

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发表于 2015-12-20 15:17:35 |显示全部楼层
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